Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3645
2017-06-30 
Бутылка, наполненная газом, плотно закрыта пробкой, площадь поперечного сечения которой $S = 2,5 см^{2}$. До какой температуры надо нагреть газ, чтобы пробка вылетела из бутылки, если сила трения, удерживающая пробку $F = 12 Н$? Начальное давление газа в бутылке и наружное давление воздуха одинаковы и равны $p_{0} = 100 кПа$, а начальная температура $T_{0} = 270 К$.
Решение:
Условие равновесия сил, удерживающих пробку в бутылке
$p_{0}S + F = pS$,
где $p$ — давление газа в бутылке.
Подставляя в это уравнение $p = p_{0} \frac{T}{T_{0}}$, найденное из закона Шарля ($V = const$) для данной массы газа и решая полученное уравнение относительно температуры $T$ до которой нужно нагреть газ,
$T = T_{0} \left ( 1 + \frac{F}{p_{0}S} \right ) \approx 405 К$.
Бутылка, наполненная газом, плотно закрыта пробкой, площадь поперечного сечения которой $S = 2,5 см^{2}$. До какой температуры надо нагреть газ, чтобы пробка вылетела из бутылки, если сила трения, удерживающая пробку $F = 12 Н$? Начальное давление газа в бутылке и наружное давление воздуха одинаковы и равны $p_{0} = 100 кПа$, а начальная температура $T_{0} = 270 К$.
Решение:
Условие равновесия сил, удерживающих пробку в бутылке
$p_{0}S + F = pS$,
где $p$ — давление газа в бутылке.
Подставляя в это уравнение $p = p_{0} \frac{T}{T_{0}}$, найденное из закона Шарля ($V = const$) для данной массы газа и решая полученное уравнение относительно температуры $T$ до которой нужно нагреть газ,
$T = T_{0} \left ( 1 + \frac{F}{p_{0}S} \right ) \approx 405 К$.
